Carboidratos Bioquímica Medicina Veterinária

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BIOQUÍMICA
Jheinifer Cristina de Oliveira Paulino
CARBOIDRATOS:
· Também conhecidos por hidratos de carbono, glúcides, glucídios, glícides, glicídios, sacarídeos, sacarídes, açúcares;
· Biomoléculas abundantes na Terra;
· Fórmula geral: onde n é o número de C.
Funções:
· O mais importante para a sobrevivência;
· Fornecedores preferenciais de energia (glicose);
· Reserva nutritiva em vegetais: amido e frutosana/frutana;
· Reserva nutritiva em animais: glicogênio, predominantemente no fígado (hepático) mas também nos músculos, para uso exclusivo de músculos;
· Lubrificante de articulações (ácido hialurônico, condroitina sulfatada);
· Sinalização intracelular pegando de fora e levando para dentro da célula (síntese proteica);
· Reconhecimento e coesão intercelular (glicocálix);
· Elementos estruturais e de proteção (celulose e quitina);
· Coagulação sanguínea:
OBS: Ruminantes não absorvem glicose.
Características físico-químicas:
· Ácido fraco;
· Cristais normalmente brancos;
· Geralmente solúveis em água (quanto mais complexo, menos solúvel);
· Sabor doce (simples) ou amargo (complexos);
De acordo com a complexidade, classificados em:
· Monossacarídeos
· Oligossacarídeos
· Polissacarídeos
monossacarídeos:
· Mais simples, menor unidade estrutural de um carboidrato;
· Terminam em OSE;
· Normalmente só eles conseguem atravessar as membranas plasmáticas, então o tubo digestório dos animais transforma dissacarídeos e polissacarídeos em monossacarídeos para serem absorvidos;
· C são numerados começando pelo mais perto da hidroxila (OH).
· Enantiômeros: quando há imagem especular, isomeria óptica, é a mesma molécula (todos tem C*/C quiral/C assimétrico, exceto a dihidroxicetona), o cálculo de quantos estereoisômeros: );
· Diastereoisômeros: não há imagem especular, não é a mesma molécula.
· Epímeros: mesmo número de C, diferenciam pela posição da hidroxila (OH), mas apenas uma delas pra ser considerado epímero, precisa ser a mais distante do grupo funcional e não estando em centro quiral (C*);
Subdividido quanto ao número de C: 
e
Subdividido quanto ao grupo funcional:
AldoseS:
· Trioses:
· Gliceraldeído:
Contém um C*: enantiômeros D-gliceraldeído e L-gliceraldeído;
Menor carbono da família aldeído;
D-gliceraldeído
· Tetroses
· Pentoses: 
Ocorrem na natureza em formas cíclicas;
· Ribose (RNA, ATP)
Ribose
· Desoxirribose (DNA) 
· D-arabinose
D-xilose
· Hexoses:
Ocorrem na natureza em formas cíclicas;
A mais abundante:
· D-Glicose (aldohexose);
CetoseS:
· Trioses:
· Dihidroxicetona:
Não tem C*, não tem isomeria;
· Tetroses:
· D-eritrulose
· Pentoses:
· D-ribulose
· D-xilulose
· Hexoses:
D-glicose
· D-manose
Parede celular dos vegetais
· D-galactose
· D-Frutose:
 
· Heptoses
sobre as hexoses monossacarídeas:
Glicose
· Aldohexose;
· Altamente solúvel pois as hidroxilas (OH) estão voltados para fora, em contato com a H2O, Lipídio é menos solúvel, demoraria mais, por isso a Glicose é usada como principal fonte de energia;
· Açúcar do sangue pois ele é o principal nutriente energético;
· Uma forma de enganar o consumidor é dizer que o produto é livre de açúcares ou com pouco açúcar, mas se olhar no rótulo tem Dextrose;
· Fonte de energia por meio da respiração celular, parte irradia em forma de calor e parte vira ATP;
· Valor geral da concentração sanguínea (glicemia): 90mg/dl
· Hiperglicemia quando está acima; Hipoglicemia quando está abaixo.
· Diabetes melito: principal doença relacionada, descompensação de glicose no sangue e essa glicose permanecer lá, o hormônio pancréatico Insulina mantém em nível normal, se essa glicose não entrar na célula, hiperglicemia, e se ela permanecer, quadro diabético.
· PROVA: Como a célula armazena glicose com água sem ter lise? Transforma glicose em glicogênio, condensa bem e faz micelas (hidroxilas para dentro) tornando-a insolúvel.
Galactose:
· Isômero da glicose em C4 (epímero);
· Formação das glândulas mamárias;
· Cerebrose, açúcar do cérebro;
· Grupos sanguíneos ABO;
· Teste de função hepática (fígado), a galactose não é circulante no sangue, uma parte é absorvida e a outra descartada, se não for descartada indica hipergalactosemia e então há dano hepático;
· Galactose + glicose = lactose;
· Galactosemia: não transforma galactose em glicose ?, hereditária, ocorre uma reação tóxica quando se acumula no corpo, causa letargia, convulsão, icterícia...
Frutose:
· Cetose;
· Isômero da glicose (de função);
· Levulose, açúcar das frutas;
· Frutose + glicose = sacarose
ciclização:
· Monossacarídeos ocorrem em formas cíclicas;
· É a interação entre grupos funcionais em C distantes, C1 e C5 para formar hemiacetal cíclico (aldohexoses) ou em C2 e C5, para formar hemicetal cíclico (cetohexoses)
· C anomérico: C da carbonila (hemiacetal ou hemicetal) após ciclização;
· Oxigênio reduzido produz H2O na oxidação.
Pode assumir duas formas:
· α: OH para direita, para baixo
· β: OH para esquerda, para cima
· Mutarrotação: alfa pode se transformar em beta e vice-versa dependendo da necessidade.
Aldohexoses podem formar:
· Aneis piranosídicos: mais estáveis
· Aneis furanosídicos: menos estáveis
Cetohexoses podem formar:
· α
· β
· Aneis furanosídicos
Açúcares redutores/REAÇÃO DE FEHLING/de oxirredução:
· Monossacarídeos simples são agentes redutores e podem ser oxidados por agentes oxidante que são reduzidos como íons Fe+3 ou íons Cu+2, gerando energia;
· Oxidação completa gera CO2 e H2O;
· Oposto da oxidação: fotossíntese. Na fotossíntese, lembrar que há hidrólise que gera 6O2, eles vieram da água. 
· Extremidade redutora: C anomérico livre;
OLIGOPOLISSACARÍDEOS:
· De 2 a 10 monossacarídeos, unidos por uma ligação glicosídica (covalente), essa ligação sofre hidrólise na presença de ácido ou base;
Ligação glicosídica:
· Para fazer ligação glicosídica tem que sair H2O;
· Ligação O-glicosídica: formada quando um grupo OH de um açúcar reage com o átomo de C anomérico de outro. 
· B na ligação glicosídica é ondinha e A é quadradinho?
· Regra: C1 sempre vai ser envolvido, C2 pode ou não ser envolvido.
DISSACARÍDEOS:
· 2 monossacarídeos unidos por ligação glicosídica;
· Mamíferos não absorvem dissacarídeos, tem que ser quebrado em monossacarídeos;
· Maltose:
· Glicose + glicose;
· Açúcar redutor, OH anomérica livre, então α e β;
· Glc (α1→ 4) Glc;
· Hidrólise: maltase;
· Vegetais (como a cevada) e digestão do amido;
· Papel energético;
· Sacarose:
· Glicose + frutose;
· Glc (α1→ 2) Fru;???
· Não redutor, não tem α e β;
· Hidrólise: sucrase (invertase) no tubo digestório dos animais, gera glicose e frutose;
· Acúçar da cana, beterraba;
· Papel energético;
· Não redutor, não tem α e β;
· De rápida absorção e metabolização, eleva a glicemia e contribui para as reservas de glicogênio;
· Açúcar invertido: xarope destrógeno que vira levógeno para não cristalizar, um semelhante é o mel de abelhas, elas secretam a enzima invertase que transforma grande parte da sacarase contida no néctar proveniente dos vegetais em glicose e frutas;
· Principais doenças relacionadas:
· Diabetes melito:
· Cáries
· Doenças cardíacas
· Trealose:
· glicose + glicose;
· Não redutor, usa as duas OH anoméricas;
· Formado por plantas;
· Lactose: 
· Glicose + galactose;
· Gal (β1→ 4) Glc;
· Açúcar redutor, tem α e β;
· Hidrólise: lactase
· Papel energético;
· Intolerância a lactose: principal doença relacionada, a lactase é uma enzima que prefere ficar no topo das vilosidades, nas microvilosidades dos enterócitos maduros no intestino delgado, sua função é degradar a lactose em glicose e galactose. A deficiência ou falta dessa enzima pode gerar distensão e dor abdominal, flatulência, diarreia líquida e volumosa, vômitos, desidratação e acidose metabólica. Não sofre influência da quantidade de lactose ingerida, nem de outros açúcares a dieta.
Trissacarídeos:
· 3 monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas;
· Podem ser encontrados livres na natureza, a Rafinose por exemplo é achada na casa de sementes de algodão, é formada por frutose + galactose + glicose.
Tetrassacarídeos:
· A estaquiose é comum no reino vegetal,principalmente em leguminosas, é formada por 1 frutose + 1 glicose + 2 galactoses.
Polissacarídeos:
· Formado por mais de 10 monossacarídeos;
· Polímeros de condensação?
· Carboidratos mais complexos;
· Classificação quanto aos resíduos:
Homopolissacarídeos:
· Amido, Glicogênio, Celulose e Quitina
· Resultam da polimerização de apenas uma espécie de monossacarídeo, exemplos:
· Amido:
· Linear;
· Formado por unidades de glicose;
· Amilase: não ramificada, alfa 1 4, a menor parte, linear, ligações de H estabilizam a molécula;
· Amilopectina: ramificada, alfa 1 4 e alfa 1 6, a maior parte
· Reserva vegetal, encontrado na raiz, caule, fruto e semente;
· Insolúvel em água;
· Base da alimentação, alimento energético, maioria dos animais produzem as enzimas degradades;
· Hidrólise: alfa e beta amilase, quebra ligações glicosídicas em alfa 1 4 (na boca, ptialina; no duodeno, amilase pancreática), maltase e enzimas desramificantes (quebram alfa 1 6);
· Digestão em 2 etapas:
· Amido + H2O e ação da amilase = moléculas de maltose;
· Maltose + H2O e ação de maltase = moléculas de glicose.
· Glicogênio: 
· Ramificado
· Formado por unidade de glicose;
· Reserva dos animais, no fígado e nos músculos (para uso exclusivo de músculos);
· Reserva dos fungos, armazenam glicose em suas células;
· Hidrólise: glicogênio fosforilase e enzimas desramificantes;
· Glicogênese: formação
· Glicogenólise: quebra do glicogênio e conversão para glicose;
· PROVA: Diferença entre amilopectina e glicogênio? Glicogênio tem muito mais ramificações a 1 6 que a amilopectina, consequentemente, tem mais OH redutores.
· Celulose:
· B 1 4
· Linear;
· Carboidrato mais abudante;
· Formado por unidades de glicose;
· Função estrutural, componente da parede celular das células vegetais;
· Hidrólise: alguns organismos produzem as enzimas necessárias para sua digestão, os ruminantes e os equinos não produzem, mas em seus estômagos vivem microorganismos que sim e liberam celulase e celobiase, permitindo que o tubo digestório dos ruminantes e dos equinos degrade celulose em glicose e absorva energia, numa relação de mutualismo. Nos humanos, não se consegue aproveitar a energia pois não degradamos celulose, mas ela ajuda a formar fibras, que dão uma boa consistência as fezes e estimulam o peristaltismo do intestino, facilitando a defecação.
· Digestão em 2 etapas:
· Celulose + H2O e ação da celulase = Celobiose
· Celobiose + H2O e ação da celobiase = glicose
· Quitina: 
· Linear;
· Formado por N-acetilglicosamina b 1 4;
· Função estrutural, rígida, resistente e insolúvel em água, constitui o exoesqueleto dos artrópodes e também a parede celular dos fungos;
· Polissacarídeo nitrogenado?
· Glúcide modificado?
Heteropolissacarídeos:
· Peptídeoglicanos, Ácido hialurônico, Heparina, Sulfato de condroitina
· Associação de diferentes tipos de polissacarídeos.
· Heparina:
· Anticoagulante;
· Produzida por mastócitos (célula do tecido conjuntivo propriamente dito) e pelos basófilos (tipo de leucócito);
· Coagulação sanguínea:
· Ácido hialurônico:
· Biopolímero;
· Textura viscosa, “botox”;
· Encontrada no líquido sinovial, humor vítreo e no tecido conjuntivo colágeno;
· Única GAG não sulfatada (exceção);
· “Cimento”;
· Pode associar-se a proteínas e formar agregados moleculares
· Sulfato de condroitina:
· GAG (cadeias repetidas de mucopolissacarídeos?) sulfatada;
· Encontrada na matriz dos tecidos conjuntivos;
· Cartilagem
· Peptídeoglicanos:
· N-acetilglicosamina alternada com ácido N-acetilmurâmico;
· Não é GAG;
· Componente do peptideoglicano da parede celular da bactéria gram, forma um envelope que protege ela da lise osmótica, é onde alguns antibióticos agem, Lisozima rompe b 1 4.
· Glúcides modificados:
· SÓ A TÍTULO DE INFORMAÇÃO
· Derivados de hexoses
· Ex: Ácido siálico:
· Fica no glicocálix;
· Abundante em seres eucarióticos;
· Contribui na diferenciação de glicoesfingolipídeos;
· Biomarcador tumoral
FALTA FALAR SOBRE CICLIZAÇÃO, LIGAÇÃO GLICOSÍDICA, OXIDAÇÃO E COAGULAÇÃO SANGUÍNEA